Beágyazott rendszer tervezési folyamata

Szimulációs szoftver

A szimuláció egy valós rendszer modelljének megtervezése és egy modellel folytatott kísérletek elvégzése a rendszer viselkedésének megértése vagy a rendszer működésének megvalósításához szükséges különféle lépések értékelése céljából.

Valaminek a szimulálása először megköveteli egy modell kidolgozását, ez a modell a kiválasztott fizikai rendszer viselkedését / funkcióit képviseli.

A szimulációt számos összefüggésben alkalmazzák, például a technológia szimulációja a teljesítmény optimalizálása, tesztelése, képzése és oktatása céljából. És gyakran számítógépes kísérleteket alkalmaznak a szimulációs modellek tanulmányozására. A szimulációs folyamatot az áramkör állandó tesztelésére használják, mivel a hardver cseréje nagyon nehéz, ha az áramkör nem működik megfelelően.

A szimuláció a tervezés tesztelésének folyamata, amely bemeneteket alkalmaz egy áramkörre, és figyeli vagy megfigyeli annak viselkedését. A szimuláció kimenete hullámalakok halmaza, amely megmutatja, hogy az áramkör hogyan viselkedik egy adott bemenetsorozaton.

A szimuláció általában kétféle: funkcionális szimuláció és időzítési szimuláció. A funkcionális szimuláció egy áramkör logikai működését teszteli anélkül, hogy elmagyarázná az áramkörben lévő késéseket. A funkcionális szimuláció gyors és hasznos a tervezett áramkör fő hatásának ellenőrzéséhez.

Az időzítési szimuláció értelmesebb, mint a funkcionális szimuláció. Ebben a szimulációs folyamatban a logikai komponensek és vezetékek egy lépéssel hátrább lépnek a bemenetre reagálva. És az áramkör logikai működésének teszteléséhez jelzi az áramkörben lévő jelek időzítését, és több időbe telik a végrehajtása.

Számos szimulációs technika létezik az áramkör tesztelésére, ebben a cikkben a PROTEUS-t használó szimulációval foglalkozunk.

A PROTEUS az egyik leghíresebb NYÁK-tervező szoftver. Integrálva van a szimulációval és az alapvető SPICE szimulációs képességekkel, hogy teljes elektronikai tervezési rendszert készítsen. Csökkenti a fejlesztési időt más beágyazott tervezési folyamatokhoz képest. Lássunk egy példát a PROTEUS szoftver használatára a szimulációhoz.

A következő lépések vesznek részt a szimulációs folyamatban a PROTEUS használatával:

1. LÉPÉS: Az 1. lépésben válassza ki az eszközt a kijelző sávból az eszköz nevének beírásával (pl .: Logikai kapuk, kapcsolók és alapvető elektronikus eszközök).

2. LÉPÉS: Az alkatrészek elhelyezése.

3. LÉPÉS: Hely<>a rajzterületen, és jobb gombbal kattintson az ellenállásra, majd válassza a lehetőséget<>

4. LÉPÉS: Komponens hivatkozás: Ezt automatikusan hozzárendelik

Komponens értéke: szerkeszthető

5. LÉPÉS: Forrás kiválasztása

6. LÉPÉS: Helyezze a feszültségforrást (VSOURCE) a rajzterületre. Ezután kattintson a jobb gombbal a VSOURCE elemre, és válassza a lehetőséget<>azután<>

7. LÉPÉS: Vezetékes csatlakozás, kattintson a vezetékes automatikus útválasztóra és csatlakoztassa az alkatrészterminált a topológia szerint.

8. LÉPÉS: Terminál / föld hozzáadása: Kattintson a gombra<>, Válassza a lehetőséget<>és helyet<>a rajzterületen.

9. LÉPÉS: A kimenet lehet az áramkör bármely elemének feszültsége / árama. A PROTEUS-ban végzett mérések többnyire a feszültség / áram érzékelők. Az aktuális szondának a vízszintes vezetéken kell lennie.

Kétféle szimuláció létezik: Interaktív szimuláció - Többnyire digitális jelekhez használják. Grafikon alapú szimuláció - Többnyire analóg jelekhez használják.

10. LÉPÉS: Kattintson<>, válassza ki<>majd helyezze a grafikonablakot a rajzterületre<>.

11. LÉPÉS :

<>start / stop idő

<>

• A már elhelyezett szonda hullámformáit választják
• Különböző<>y tengely skála választható

Akkor kezdje<>

A feszültségmérő a csomópont feszültségét méri, ahová kerül. Az elem feszültségének megtalálásához az elem terminál csomópont feszültségeit alá kell vonni. Ezt a műveletet el lehetne végezni.

A szimuláció sematikus ábrázolása:

A fenti vázlatos blokkdiagramot két részre osztják, amelyeket a valós világnak és a szimulációs tanulmánynak neveznek. A vizsgált rendszer és a rendszerváltozás a való világba tartozik, és a rendszer tanulmányozása azt jelenti, hogy a rendszer teszteli a szimulált hardver tervezését azáltal, hogy bemeneteket alkalmaz egy áramkörre, és figyelemmel kíséri annak teljesítményét. A másik oldalon a szimulációs modellt helyezik a szimulált kísérlet modellezésére, és a szimulációs modell kísérletét követően elemzi a teljes műveletet.

A szimuláció előnyei:

1. Megadja a kódunk és áramkörünk megfelelő ötletét és megvalósítását a hardver bevezetése előtt.
2. A rendszermodell konfigurálása olyan egyszerű.
3. A szimuláció folyamata biztonságosan kezelhető.
4. A szimulációs folyamatot leginkább a rendszer teljesítményének megismerésére használják
5. Anélkül, hogy belemennénk a rendszer felépítésébe, tanulmányozhatjuk a rendszer viselkedését.
6. Az új hardvereszközök modellezése, elrendezése és a rendszer egyéb területei elvégezhetik a tesztelési műveletet anélkül, hogy az erőforrást elköteleznék elérésük érdekében.
7. Csökkenti a hardver létrehozásának és a hibák közvetlenül hardveren történő tesztelésének idejét. Elemezheti az áramkört és a kódot a Proteus-on, és megtalálja a felmerülő hibákat, mielőtt azokat hardveren végrehajtaná.

A szimuláció hátrányai:

1. Ezt a folyamatot nehéz hibakeresni.
2. Ez a folyamat meglehetősen költséghatékony.
3. Pontos számot nem tudunk bevezetni.

Beágyazott kódoló szoftver

KEIL szoftver:

Ez A szoftver egy integrált fejlesztői környezet, amely segít beágyazott programok írásában, fordításában és hibakeresésében. A Keil szoftvert egy szerelési szintű nyelv megírásához használják. Letölthetjük őket a weboldalukról. Ezeknek a shareware verzióknak a kódja azonban korlátozott, és meg kell fontolnunk, hogy melyik assembler alkalmas az alkalmazásunkra.

A következő összetevőket foglalja magában:

• Projektmenedzser
• A make lehetőség
• Eszköz konfigurálása
• Szerkesztő
• Hatalmas hibakereső
• Az alkalmazás létrehozásához (fordításához, összeállításához és összekapcsolásához) az uVision2-ben:
• Válassza a Projekt – Projekt megnyitása lehetőséget (például C166 PÉLDA HELLO HELLO.UV2 )
• Válassza a Projekt - Minden célfájl újjáépítése vagy a Cél felépítése lehetőséget. Az UVision2 lefordítja, összeállítja és összekapcsolja a projekt fájljait.
• Saját alkalmazás létrehozása:
• Új projekt létrehozásához:
• Válassza a Projekt - Új projekt lehetőséget.
• Válasszon egy könyvtárat, és írja be a projektfájl nevét.
• Projekt kiválasztása - Válassza az Eszköz elemet, és válasszon ki egy 8051, 251 vagy C16x / ST10 eszközt az eszközről
• Adatbázis
• Hozzon létre forrásfájlokat a projekthez való hozzáadáshoz.
• Válassza a Projekt - Célok, csoportok és fájlok lehetőséget. Add / Files, válassza a Source Group1 lehetőséget, és adja hozzá a forrásfájlokat a projekthez.
• Válassza a Projekt - Opciók lehetőséget, és állítsa be az eszköz beállításait. Ne feledje, hogy amikor kiválasztja a céleszközt az Eszközadatbázisból, a speciális opciók automatikusan be vannak állítva. Csak a cél hardver memóriatérképét kell konfigurálnia. Az alapértelmezett memóriamodell-beállítások a legtöbb számára optimálisak.

Alkalmazások:

• Válassza a Projekt - Minden célfájl újjáépítése vagy a Cél felépítése lehetőséget.

Az alkalmazás hibakeresése:

A létrehozott alkalmazás hibakereséséhez a következőket kell tennie:

• Válassza a Debug - Start / Stop Debug Session lehetőséget.
• A Lépés eszköztár gombjaival léphet végig a programon. A kimeneti ablakba beírhatja a G, main parancsot, hogy végrehajtsa a C fő funkciót.
• Nyissa meg a soros ablakot az eszközsoron a Serial # 1 gombbal.
• Hibakeresés a programban olyan szabványos opciók használatával, mint a Step, Go és a Break, és így tovább.

A magassági szoftver korlátai:

A következő korlátozások vonatkoznak a C51, C251 vagy C166 eszközláncok értékelési verzióira. C51 értékelő szoftver korlátai:

• A fordító, az összeállító, a linkelő és a hibakereső 2 kbyte objektumkódra korlátozódik, de a forráskód bármilyen méretű lehet. Azok a programok, amelyek több mint 2 Kbyte objektumkódot generálnak, nem állítják össze, nem állítják össze és nem kapcsolják össze a létrehozott indítási kódot, tartalmazzák az LJMP-ket, és nem használhatók olyan egy chipes eszközökben, amelyek kevesebb, mint 2 Kbyte programterületet támogatnak, mint például a Philips 750/751/752.
• A hibakereső 2 kt-os és kisebb fájlokat támogat.
• A programok a 0x0800 eltolással kezdődnek, és nem programozhatók be egy chipes eszközök .
• Nincs elérhető hardveres támogatás több DPTR regiszterhez.
• A felhasználói könyvtárak és a lebegőpontos aritmetika nem érhető el.

Magassági szoftver:

• Code-Banking Linker / Locator
• Könyvtárkezelő.
• RTX-51 Apró, valós idejű operációs rendszer

Perifériás szimuláció:

A Keil hibakereső teljes szimulációt biztosít a legtöbb beágyazott eszköz CPU-jához és chipes perifériáihoz. Annak kiderítése, hogy egy eszköz mely perifériáit támogatja, az u vision2-ben. Válassza a Szimulált perifériák elemet a Súgó menüből. Használhatja a webalapú eszközadatbázist is. Folyamatosan új eszközöket és szimulációs támogatást adunk az on-chip perifériákhoz, ezért ügyeljen arra, hogy gyakran ellenőrizze az Eszközadatbázist.